Tăng năng suất lúa nhờ công nghệ quản lý nước mặt ruộng

BHG - Thử nghiệm áp dụng công nghệ quản lý nước trên quy mô 50 ha, sau 6 vụ, năng suất cây lúa tăng 6% , tiết kiệm 50% lượng nước.

Những công nghệ này gồm quản lý nước mặt ruộng, các thiết bị quan trắc mực nước trên kênh và chống thất thoát nước mặt ruộng, hệ thống máy đo tự động khí tượng và lượng phát thải khí nhà kính. Sau 3 năm triển khai nghiên cứu và áp dụng mô hình thực tế, TS Lê Xuân Quang và cộng sự Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường phát triển và ứng dụng các công nghệ Nhật Bản trong hệ thống thủy lợi nội đồng, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng nước và năng suất lúa vùng Đồng bằng sông Hồng. Nhiệm vụ được thực hiện trong Chương trình Khoa học và Công nghệ theo Nghị định thư, do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì.

TS Quang cho biết, tại Việt Nam, việc quản lý nước mặt ruộng mới chỉ dừng lại việc điều chỉnh hệ thông kênh mương nội đồng, cung cấp quy trình tưới tiêu nước tại đồng ruộng. Những giải pháp khác mới được áp dụng tại một số vùng, chưa đồng bộ. Các công nghệ mới không chỉ giúp kiểm soát và tiết kiệm nguồn nước hiệu quả, giảm phát thải khí nhà kính, mà còn tăng thu nhập cho nông dân.

Nhóm nghiên cứu lắp đặt thiết bị lấy mẫu khí nhà kính tại mô hình ở Hưng Yên. Ảnh: Nhóm nghiên cứu.

Sau nhiều chuyến thực địa khảo sát, nhóm đã ứng dụng các công nghệ mới cho hệ thống thủy nông nội đồng rộng 50 ha tại xã Phú Thịnh (tỉnh Hưng Yên). Mô hình 50 ha tại tỉnh Hưng Yên được xây dựng 11 cống điều tiết và cống lấy nước vận hành tưới-tiêu trên hệ thống, xây dựng một số tuyến kênh nội đồng.

Theo Thạc sĩ Trần Hưng, thành viên nhóm nghiên cứu, để áp dụng được những công nghệ này vào quá trình canh tác nông nghiệp trong nước, yếu tố tiên quyết được đặt ra là điều kiện đất đai tại khu ruộng đó. Khu vực này phải có địa hình tương đối bằng phẳng, nguồn nước tưới chủ động, kênh tưới và tiêu thuận tiện cho điều tiết nước mặt ruộng.

Quy trình kỹ thuật tưới tiết kiệm nước được bắt đầu bằng việc lắp đặt ống dẫn vào trong ô ruộng và quan sát mực nước trong ống tại các ô ruộng. Thời điểm để khô ruộng, giữ lượng nước nhất định trên mặt ruộng tùy thuộc vào mỗi giai đoạn sinh trưởng của cây lúa.

Ngoài áp dụng các công nghệ mới, nhóm dựa vào điều kiện mặt ruộng của Đồng bằng sông Hồng để nghiên cứu chế độ bón phân, mật độ cấy và hiệu quả sử dụng phân, bổ sung silic. Sau 6 vụ mùa, mô hình giúp giảm thiểu chi phí cho sản xuất nông nghiệp, năng suất cây lúa tăng 6%.

Sensor đo mực nước mặt ruộng 10 phút /lần (trái) và tự động gửi số liệu về thiết bị (phải). Ảnh: Nhóm nhiên cứu.

Cụ thể, ở vụ Xuân mật độ 18-20 khóm/m2, vụ mùa 20-24 khóm/m2 kết hợp với bón bổ sung phân silic cho năng suất cao đạt 7,29 tấn/ha vụ mùa 2016 và 7,11 tấn/ha vụ xuân 2016, cao hơn công thức bón phân truyền thống với mật độ cấy 36 khóm/m2. Tỷ lệ hạt chắc cao, cây khỏe chống chọi sâu bệnh tốt.

So với phương pháp quản lý truyền thống, công nghệ thủy nông nội đồng tiết kiệm được từ 40-50% lượng nước tưới (3.100 - 3.900 m3/ha vụ Xuân và 2500 - 3400 m3/ha vụ mùa).

"Như vậy toàn bộ vùng Đồng bằng sông Hồng nếu triển khai mô hình này có thể tiết kiệm hơn 3,8 tỉ m3. Với giá nước phục vụ bơm tưới mặt ruộng khoảng 1.399 đồng/m3, lượng nước tiết kiệm được khoảng 5,4 tỷ đồng mỗi năm", PGS Quang nói.

Vì quản lý lượng nước tưới tiêu hiệu quả, hạn chế lượng điện năng tiêu thụ, nên mô hình giúp giảm 25%- 40% lượng phát thải khí nhà kính. Đặc biệt, chỉ số CH4 và N20 được đo và theo dõi trong 6 vụ mùa. Các công nghệ trong nước trước đó chỉ cho thấy lượng CO2 thải ra trên mỗi ha đồng ruộng, chưa có công nghệ theo dõi CH4 và N2O.

Quy trình tưới tiết kiệm nước cho lúa của nhóm đã được Tổng cục Thủy lợi ban hành áp dụng từ năm 2018. Ngoài ra, quy trình này được Cục Sở hữu Trí tuệ cấp Bằng độc quyền sử hữu trí tuệ tháng 5/2020.

ThS Hưng cho biết, nhóm đang nghiên cứu mở rộng mô hình tại Nam Định (đại diện cùng ĐBSH) và Thanh Hóa (đại diện vùng Bắc Trung Bộ). Đồng thời tích hợp các công nghệ 4.0 vào hai mô hình, gồm giám sát tự động mực nước mặt ruộng, nước kênh và nguồn cấp, theo dõi thời tiết, khí tượng, từ đó đưa ra vận hành tự động hệ thống tưới theo nhu cầu nước của cây trồng.

Theo VnExpress